Теория:
Оксиды
Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород.
В оксидах химический элемент кислород находится в степени окисления \(–2\).
Оксиды — весьма распространённый в природе класс соединений. Они находятся в воздухе, распространены в гидросфере и литосфере.
Примеры оксидов:
— оксид водорода, или вода.
На Земле вода встречается во всех трёх агрегатных состояниях — газообразном (водяной пар), жидком и твёрдом (лёд, снег). На долю воды также приходится большая часть массы живых организмов.
Рис. \(1\). Вода | Рис. \(2\). Пар | Рис. \(3\). Лёд |
— оксид углерода(\(IV\)), двуокись углерода или углекислый газ.
Как вы уже знаете, углекислый газ нужен зелёным растениям для фотосинтеза.
Рис. \(4\). Фотосинтез
Оксид углерода(\(IV\)), находящийся в твёрдом агрегатном состоянии, называют сухим льдом.
Рис. \(5\). Сухой лёд |
— оксид углерода(\(II\)), угарный газ.
Примесь этого очень ядовитого вещества может содержаться в воздухе. Основным источником загрязнения является транспорт. Угарный газ образуется в результате неполного сгорания топлива. Этот же оксид образуется и во время пожаров.
Рис. \(6\). Горение газа | Рис. \(7\). Выхлопные газы |
— оксид железа(\(III\)).
В природе этот оксид встречается в виде минерала гематита. Он составляет основу руды, называемой красным железняком.
Рис. \(8\). Красный железняк |
— оксид кремния(\(IV\)).
В природе встречается в виде кварцевого песка, кварца, горного хрусталя.
Рис. \(9\). Песок | Рис. \(10\). Кварц | Рис. \(11\). Горный хрусталь |
Классификация оксидов
Оксиды принято группировать в зависимости от их способности реагировать с кислотами и основаниями. Различают три важнейшие группы оксидов: основные, кислотные и амфотерные. Их относят к солеобразующим оксидам. Существуют также оксиды, которые называют несолеобразующими.
- Основные оксиды.
Основными называют оксиды, которые реагируют с кислотами, образуя соль и воду.
Примеры основных оксидов:
оксид натрия , оксид меди(\(II\)) .
- Кислотные оксиды.
Кислотными называют оксиды, которые реагируют с основаниями, образуя соль и воду.
Кислотные оксиды образуют элементы — неметаллы. Например, оксид серы(\(VI\)) , оксид азота(\(IV\)) .
Также кислотные оксиды могут быть образованы металлическими химическими элементами, в которых те проявляют степень окисления от \(+5\) до \(+7\). Например, оксид хрома(\(VI\)) и оксид марганца(\(VII\)) .
- Амфотерные оксиды.
Амфотерными называют оксиды, которые реагируют как с кислотами, так и с основаниями, образуя соли.
Амфотерные свойства проявляет оксид цинка , оксид алюминия , оксид бериллия .
Если металлический элемент имеет переменную валентность (проявляет несколько степеней окисления), то из всех образуемых им оксидов амфотерными свойствами обладают те, в которых этот элемент имеет промежуточную валентность (промежуточную степень окисления).
Например, хром может проявлять валентность равную двум, трём, шести.
Амфотерными свойствами обладает именно оксид хрома(\(III\)) .
- Несолеобразующие оксиды.
Несолеобразующие оксиды — оксиды, не реагирующие с кислотами или основаниями при обычных условиях.
К ним относятся: оксид углерода(\(II\)) , оксид кремния(\(II\)) ,оксид азота(\(I\)) , оксид азота(\(II\)) .
Они не имеют кислотных гидроксидов, не вступают в реакции с образованием солей.
Номенклатура оксидов
В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже.
Например: — оксид меди(\(I\)), — оксид меди(\(II\)), — оксид железа(\(II\)), — оксид железа(\(III\)), — оксид хлора(\(VII\)).
Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом, или моноокисью, если два — диоксидом, или двуокисью, если три — то триоксидом, или трёхокисью и т. д.
Например: монооксид углерода , диоксид углерода , триоксид серы .
Также распространены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например, угарный газ , серный ангидрид и т. д.